(57)【要約】【課題】どのような線路の配置であっても、低コストで車両の現在位置を確実に検知することのできる車両位置検知装置を得る。【解決手段】地上通信装置１に設けられた情報取得部７は、地上通信装置１と車上通信装置２との無線通信６により、地上通信装置１から車上通信装置２までの距離と方位角を検出する。制御装置３は、情報取得部７で取得した距離と方位角の情報に基づき、記憶装置４に記憶されている地上通信装置１の位置情報と線路配置情報と照合し、車両５の線路上の位置を求める。【選択図】図１
2010269620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道の線路上に位置する車両に設置された車上通信装置と、
地上に設置され、前記車上通信装置と無線通信を行う地上通信装置と、
前記地上通信装置と前記車上通信装置との無線通信により、前記地上通信装置から前記車上通信装置までの距離と方位角を検出する情報取得部と、
前記地上通信装置の位置情報と線路配置情報とを記憶する記憶装置と、
前記情報取得部で取得した距離と方位角の情報に基づき、前記記憶装置に記憶された情報と照合して前記車両の線路上の位置を求める制御装置とを備えた車両位置検知装置。
【請求項２】
鉄道の線路上に位置する車両に設置された車上通信装置と、
地上に設置され、前記車上通信装置と無線通信を行う地上通信装置と、
前記地上通信装置に接続され、当該地上通信装置と前記車上通信装置との無線通信により、前記地上通信装置から前記車上通信装置までの距離と方位角を検出する情報取得部と、
前記車両に設置され、前記地上通信装置の位置情報と線路配置情報とを記憶する記憶装置と、
前記車両に設置されて前記車上通信装置と接続され、前記情報取得部で取得した距離と方位角の情報に基づき、前記記憶装置に記憶された情報と照合して前記車両の線路上の位置を求める制御装置とを備え、
前記情報取得部で取得した距離と方位角の情報を前記地上通信装置から前記車上通信装置への無線通信で伝送することを特徴とする車両位置検知装置。
【請求項３】
鉄道の線路上に位置する車両に設置された車上通信装置と、
地上に設置され、前記車上通信装置と無線通信を行う地上通信装置と、
前記車上通信装置と前記地上通信装置との無線通信により、前記車上通信装置から前記地上通信装置までの距離と方位角を検出する情報取得部と、
前記地上通信装置の位置情報と線路配置情報とを記憶する記憶装置と、
前記情報取得部で取得した距離と方位角の情報に基づき、前記記憶装置に記憶された情報と照合して前記車両の線路上の位置を求める制御装置とを備えた車両位置検知装置。
【請求項４】
鉄道の線路上に位置する車両に設置された車上通信装置と、
地上に設置され、前記車上通信装置と無線通信を行う地上通信装置と、
前記車上通信装置に接続され、当該車上通信装置と前記地上通信装置との無線通信により、前記車上通信装置から前記地上通信装置までの距離と方位角を検出する情報取得部と、
前記地上通信装置と接続され、当該地上通信装置の位置情報と線路配置情報とを記憶する記憶装置と、
前記地上通信装置と接続され、前記情報取得部で取得した距離と方位角の情報に基づき、前記記憶装置に記憶された情報と照合して前記車両の線路上の位置を求める制御装置とを備え、
前記情報取得部で取得した距離と方位角の情報を前記車上通信装置から前記地上通信装置への無線通信で伝送することを特徴とする車両位置検知装置。
【請求項５】
地上通信装置と情報取得部とを複数設置し、制御装置は、各情報取得部により求めた車上通信装置への距離と方位角の情報を合成し、車両の線路上の位置を求めることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両位置検知装置。
【請求項６】
地上通信装置を複数設置し、情報取得部は、前記複数の地上通信装置への距離と方位角を求め、制御装置は、前記情報取得部で求めた複数の地上通信装置への距離と方位角と、各地上通信装置の位置情報とに基づいて、車両の線路上の位置を求めることを特徴とする請求項３または請求項４記載の車両位置検知装置。
【請求項７】
地上通信装置は、複数の番線の分岐地点近傍でかつ各番線全体を電波で見通すことができる位置に設置することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の車両位置検知装置。
【請求項８】
制御装置は、車両の線路上の位置を求める処理を、時間的に異なる複数回に渡って行い、当該複数回の結果の差分から前記車両の移動速度を求めることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の車両位置検知装置。
【請求項９】
線路配置情報として線路区間情報を有し、制御装置は、車両の線路上の位置を線路区間で求めることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の車両位置検知装置。
【請求項１０】
線路配置情報としてキロ程情報を有し、制御装置は、車両の線路上の位置をキロ程で求めることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の車両位置検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道において線路上の車両の位置や速度を検知する車両位置検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道の線路上の車両を検出する装置として、地上装置と車上装置間で無線測距を実施し、地車間の距離を求めると共に複数の地上子を設置し、車上子がそれらの地上子を通過することによって車両の走行している番線を特定するようにしたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
また、これとは異なる車両位置検知の技術として、架線またはレールを信号伝送手段として利用し、地上側と車上側で信号をやり取りする時間を測定して位置を求める方法があった（例えば、特許文献２参照）。
更に、無線通信を利用した方法として、車上のアンテナから送信された信号を３つ以上の地上無線局で受信して、その時間差から等距離曲線を描いて存在位置を求める方法があった（例えば、特許文献３参照）。
また、無線通信ではなく、レーダにより車両に当たって跳ね返ってくる電波の伝播時間を計測して距離を求め、直線であると仮定した線路の上に同定することで車両の存在位置を求める方法があった（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１３０８４号公報
【特許文献２】特開２００４−１７５３０７号公報
【特許文献３】特開平９−１５３１４号公報
【特許文献４】特開２００３−１４６２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば特許文献１のような従来の装置では、走行番線を確定するためには地上子を設置するが、基地構内のような複雑な線形では大量の地上子が必要となる。このため、設置・維持コストがかさむという問題点があった。また、有電源タイプを用いると配線を引き回さなければならず、この点からもコスト高となってしまう問題点があった。
一方、特許文献２に記載されたような装置では、地上子といった構成を必要としないが、基地局のどちら側に車両がいるかを判別できず、また基地局の位置を通過する車両に対して速度の検知誤差が発生するという問題があった。更に、複数の番線がある駅構内などでは複数の送受信装置を線路または架線に設置する必要があるという問題もあった。
また、特許文献３に記載された装置では、最低３つの地上通信装置を設置しなければならず、地上設備により費用が掛かるという問題があった。更に、特許文献４に記載されたような装置では、対象とする車両が一本の線路上にいることを前提としており、停車場の中の複数の番線のどこにいるかを調べることができないという問題があった。またレーダによるため、検知したい車両以外からの反射波を区別することが困難であるという問題もあった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、どのような線路の配置であっても、低コストで車両の現在位置を確実に検知することのできる車両位置検知装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る車両位置検知装置は、鉄道の線路上に位置する車両に設置された車上通信装置と、地上に設置され、車上通信装置と無線通信を行う地上通信装置と、地上通信装置と車上通信装置との無線通信により、地上通信装置から車上通信装置までの距離と方位角を検出する情報取得部と、地上通信装置の位置情報と線路配置情報とを記憶する記憶装置と、情報取得部で取得した距離と方位角の情報に基づき、記憶装置に記憶された情報と照合して車両の線路上の位置を求める制御装置とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の車両位置検知装置は、地上通信装置から車上通信装置までの距離と方位角を検出し、地上通信装置の位置情報と線路配置情報と照合して車両の線路上の位置を求めるようにしたので、どのような線路の配置であっても、低コストで車両の現在位置を確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による車両位置検知装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による車両位置検知装置の測定した距離と角度から座標を計算する方法を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による車両位置検知装置の線路配置情報の概念と、それによる位置同定の具体的な原理を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１による車両位置検知装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１による車両位置検知装置の線路配置情報のデータ構造の一例を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１による車両位置検知装置の地上通信装置配置情報のデータ構造の一例を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２による車両位置検知装置を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態４による車両位置検知装置を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態５による車両位置検知装置を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態５による車両位置検知装置の他の例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による車両位置検知装置を示す構成図である。
図１に示す車両位置検知装置は、地上側に地上通信装置１を設置し、車両５の車上に車上通信装置２を設置する。そして、地上通信装置１に制御装置３と記憶装置４を接続して、地上通信装置１と車上通信装置２の間で無線通信６を行うことにより、地上通信装置１に設けられた情報取得部７が、地上通信装置１から車上通信装置２までの距離と方位角を検出するよう構成されている。即ち、地上通信装置１は、地上に設置され、前記車上通信装置と無線通信を行う装置である。車上通信装置２は、鉄道の線路上に位置する車両に設置され、地上通信装置と無線通信を行う装置である。制御装置３は、情報取得部７で取得した距離の方位角の情報に基づき、記憶装置４に記憶されている配置情報と照合して車両５の線路上の位置を求める装置である。記憶装置４は、地上通信装置１の位置情報と線路配置情報を記憶する装置である。車両５は線路上を走行する列車等の車両である。
【００１０】
このように構成された車両位置検知装置では、地上通信装置１と車上通信装置２の間で無線通信により情報の伝達を行うことができる。また、情報取得部７は、電波の伝搬時間を測定することで、通信装置同士の距離を求めることができる。これに加えて、通信装置にアレイアンテナなどを用いることにより、電波の到来方向を測定することができ、地上通信装置１と車上通信装置２の間の方位角を求めることができる。距離と方位の情報が揃うことから、地上通信装置１と車上通信装置２の相対的な位置関係が得られ、地上通信装置１の位置が既知であれば、車上通信装置２の絶対的な位置を求めることができる。図１の構成では、地上通信装置１に方位角を測定可能なアンテナを設けることで、車上通信装置２の方位角と距離を調べてその絶対的な位置を算出している。
【００１１】
次に、車両位置の計算方法について図２を用いて説明する。
地上通信装置１から車上通信装置２に対して、距離ｄとある基準方位からの角度θを求める。基準方位は、その地上通信装置１のアンテナの向きを基準にしても良いし、北など適当な向きを基準に定めてもよい。これに対して三角関数を利用することで、地上通信装置１と車上通信装置２の間の座標の差はｄｃｏｓθとｄｓｉｎθと求められる。これらの計算に当たっては、地球の球体を考慮して経緯度によって計算しても良いし、十分狭い範囲で適用するならば平面であるとみなして単純なＸＹ座標で計算しても良いし、あるいは極座標などその他の座標系を用いても良い。
【００１２】
より具体的に距離と方位角の測定について説明する。
距離の測定については、電波の伝播時間を測定すれば、その伝播速度は既知であるので、通信装置間の距離を求めることができる。伝播時間の測定については、ＧＰＳ信号のような外部からの時刻信号を受け取って地上通信装置１と車上通信装置２の間で正確に時刻を同期しておき、無線通信内容に発信時刻の情報を含めておいて、受信した側で測定した受信時刻との差から求める方式でも良いし、装置間で無線通信を往復させてそれに要した時間から処理時間を差し引き、残りの時間を２で割って片道の伝播時間とする方式でも良い。
【００１３】
方位角の測定については、アレイアンテナを用いて複数配置した受信素子からの信号周波数・位相・振幅などの情報を元に、ＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ  ＳＩｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法や最尤推定法といった計算法で方位角を求めることができる。あるいは指向性のアンテナを回転させながら受信して、その回転角度と受信信号の周波数・位相・振幅などの情報を元に計算する方法を用いてもよい。
【００１４】
電波の被覆範囲を路線全体に広げるために地上通信装置１を多数設置した場合や、複数の車両を同時に運行するために車上通信装置２が路線上に多数存在している場合であっても、距離と方位角の測定と同時に無線通信を行っていることから、個別の装置を区別する識別符号などを送信することによって、適切にそれぞれの車上通信装置２の位置を測定することができる。また、レーダのように反射波を測定するものではないため、周辺の障害物からの反射波に影響を受けるといったことはない。１つの地上通信装置１で全体を電波で被覆できる駅構内などであれば、多数の地上装置を設置しなくても全ての車両の現在位置を測定することができる。
【００１５】
鉄道の車両は必ず線路に沿って運行される。その際に閉塞など保安上の仕組みの多くは、線路を一定の範囲毎に区切って、どの線路区間に車両が進入しているかに応じて動作する仕組みになっている。このことから、車両の経緯度や座標といった絶対的な位置情報よりも、どの線路区間に車両が進入しているかという情報の方が重要となる。そこで、記憶装置４には線路の配置情報が記録されており、これと得られた車両位置の情報を照合することで、車両が現在位置している線路区間の情報を求める。
【００１６】
図３では、距離と方位角の情報を元に車両の位置する線路区間を同定する原理を示す。また図４に制御装置が距離と方位角の情報から線路区間情報を取得して出力するまでのフローチャートを示す。以下、これらの図を参照して、車両位置検知装置の動作について説明する。
地上通信装置１が車両５の車上通信装置２と無線通信を行い、情報取得部７により地上通信装置１と車両５の間の距離ｄと方位角θを求め（ステップＳＴ１）、ここから車両５の地上通信装置１に対する相対的な位置情報を求める（ステップＳＴ２）。記憶装置４に保持されている線路配置情報は、線路の形状を直線の組み合わせで近似した上で、その直線の始点と終点の経緯度や座標などの絶対的な位置情報により表現してあるもので、実際のデータの構造は図５のような構造を必要な数だけ組み合わせたものになっている。また、線路配置情報を平面上で概念的に示したのが図３の線路配置情報１００である（白丸間の矢印の区間が線路区間に相当している）。この線路の形状の直線への近似の程度は必要とされる精度に応じて決定する。更に、これとは別に、地上通信装置１の絶対位置情報が図６のような形で、記憶装置４に保持されている。制御装置３は、これらの情報を記憶装置４より読み出す（ステップＳＴ３）。
【００１７】
上述したように、地上通信装置１と車両５上の車上通信装置２との無線通信によって距離と方位角が得られ、地上通信装置１に対する車両５の相対位置が得られるから、この位置関係も平面上に表示することができる（ステップＳＴ４）。測定誤差や線路配置の近似の影響などにより、こうして得られた車両５の位置が線路配置情報１００のどれかの上に正確に一致するとは限らないが、計算された車両５の絶対位置に最も近い線路を選択することで、その線路上の位置を同定できる（ステップＳＴ５）。ここで、線路配置情報１００に線路区間情報が関連付けられていることにより、いくつかの区切られた線路区間のうち、どの線路区間に車両５が位置しているかを求めることができる（ステップＳＴ６）。
【００１８】
このように地上通信装置１と車上通信装置２が無線通信を行って距離と方位角の情報を同時に測定し、制御装置３が記憶装置４に保持されている線路の配置情報を使って車上通信装置２の線路上の位置を同定することで、どの線路区間にいるか車両の位置を特定することができる。
【００１９】
以上のように、実施の形態１の車両位置検知装置によれば、鉄道の線路上に位置する車両に設置された車上通信装置と、地上に設置され、車上通信装置と無線通信を行う地上通信装置と、地上通信装置と車上通信装置との無線通信により、地上通信装置から車上通信装置までの距離と方位角を検出する情報取得部と、地上通信装置の位置情報と線路配置情報とを記憶する記憶装置と、情報取得部で取得した距離と方位角の情報に基づき、記憶装置に記憶された情報と照合して車両の線路上の位置を求める制御装置とを備えたので、どのような線路の配置であっても、低コストで車両の現在位置を確実に検知することができる。
【００２０】
また、実施の形態１の車両位置検知装置によれば、線路配置情報として線路区間情報を有し、制御装置は、車両の線路上の位置を線路区間で求めるようにしたので、車両のどの線路区間に位置しているかを検知することができる。
【００２１】
実施の形態２．
図７は、実施の形態２の車両位置検知装置を示す構成図である。
図７に示す構成では、制御装置３と記憶装置４を車両５の車上に設置している。また、車上通信装置２に電波の到来方向を測定可能なアンテナと情報取得部７を設け、情報取得部７は、車上通信装置２と地上通信装置１との無線通信６により、車上通信装置２から地上通信装置１までの距離と方位角を測定する。制御装置３は車上通信装置２と接続され、情報取得部７で測定した情報と記憶装置４に保持されている配置情報と照合することで、車両５の線路上の位置を特定する。相対位置の測定と線路上への位置同定に関する原理は実施の形態１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００２２】
また、図７に示す構成では、車上通信装置２が電波の到来方向を測定可能なアンテナを備え、制御装置３と記憶装置４とを車両５に設けたが、制御装置３と記憶装置４の配置を電波の到来方向を測定可能なアンテナとは別にしてもよい。例えば、地上通信装置１側に電波の到来方向を測定可能なアンテナと情報取得部７を設けて電波の到来方向と距離を測定して通信装置間の相対的な位置関係を求め、この情報を無線通信６により車上通信装置２に送信するようにしてもよい。そして、車両５に設置した制御装置３が記憶装置４に保持されている線路配置情報と照合することでも、車両５の線路上の位置を特定することができる。
【００２３】
更に、車上通信装置２に電波の到来方向を測定可能なアンテナと情報取得部７を設け、情報取得部７で求めた相対的な位置関係の情報を車上通信装置２から地上通信装置１に送信して、地上に設置した制御装置３と記憶装置４により位置を同定してもよい。即ち、この場合は、情報取得部７が、車上通信装置２に接続され、車上通信装置２と地上通信装置１との無線通信６により、車上通信装置２から地上通信装置１までの距離と方位角を検出する。そして、情報取得部７で取得された距離と方位角の情報は車上通信装置２から地上通信装置１に無線通信で伝送され、地上通信装置１に接続されている制御装置３によって車両５の線路上の位置を求める。
【００２４】
また、相対的な位置関係の情報（情報取得部７が取得する距離と方位角の情報）を伝送するのではなく、記憶装置４が保持している線路配置情報や地上通信装置配置情報を伝送して、送信先で位置関係の情報と照合することでも、同等の効果を得ることができる。
【００２５】
以上のように、実施の形態２の車両位置検知装置によれば、鉄道の線路上に位置する車両に設置された車上通信装置と、地上に設置され、車上通信装置と無線通信を行う地上通信装置と、地上通信装置に接続され、地上通信装置と車上通信装置との無線通信により、地上通信装置から車上通信装置までの距離と方位角を検出する情報取得部と、車両に設置され、地上通信装置の位置情報と線路配置情報とを記憶する記憶装置と、車両に設置されて車上通信装置と接続され、情報取得部で取得した距離と方位角の情報に基づき、記憶装置に記憶された情報と照合して車両の線路上の位置を求める制御装置とを備え、情報取得部で取得した距離と方位角の情報を地上通信装置から車上通信装置への無線通信で伝送するようにしたので、車両側でも自車の現在位置を確実に知ることができる。
【００２６】
また、実施の形態２の車両位置検知装置によれば、鉄道の線路上に位置する車両に設置された車上通信装置と、地上に設置され、車上通信装置と無線通信を行う地上通信装置と、車上通信装置と地上通信装置との無線通信により、車上通信装置から地上通信装置までの距離と方位角を検出する情報取得部と、地上通信装置の位置情報と線路配置情報とを記憶する記憶装置と、情報取得部で取得した距離と方位角の情報に基づき、記憶装置に記憶された情報と照合して車両の線路上の位置を求める制御装置とを備えたので、地上側での特別な構成が不要で、車両の現在位置を確実に知ることができる。
【００２７】
また、実施の形態２の車両位置検知装置によれば、鉄道の線路上に位置する車両に設置された車上通信装置と、地上に設置され、車上通信装置と無線通信を行う地上通信装置と、車上通信装置に接続され、車上通信装置と地上通信装置との無線通信により、車上通信装置から地上通信装置までの距離と方位角を検出する情報取得部と、地上通信装置の位置情報と線路配置情報とを記憶する記憶装置と、地上通信装置と接続され、情報取得部で取得した距離と方位角の情報に基づき、記憶装置に記憶された情報と照合して車両の線路上の位置を求める制御装置とを備え、情報取得部で取得した距離と方位角の情報を車上通信装置から地上通信装置への無線通信で伝送するようにしたので、制御装置を地上側に設置しても車上側から計測することで確実に車両の現在位置を求めることができる。
【００２８】
実施の形態３．
上記実施の形態１または２において、記憶装置４に記憶される線路配置情報に線路の始点位置のキロ程情報を持たせておき、地上通信装置１と車上通信装置２との間の無線通信６で測定された距離と方位角に基づいて車両５の位置を同定する際に、線路の始点と終点の間のどの位置に最も近いかに応じてキロ程情報を按分することで、車両の存在位置を線路区間別ではなく、キロ程の情報で得ることもできる。即ち、実施の形態３は、線路配置情報としてキロ程情報を有し、制御装置は、車両の線路上の位置をキロ程で求めるようにしたものである。
【００２９】
これにより、より正確な位置情報を必要とする目的にも応用することができる。運行管理上の車両の現在位置としては、車両を代表するある一点の位置を求めればよいが、保安上は車両の長さを考慮する必要があるので、こうした目的では車上通信装置の設置位置から車両（編成を構成している場合は編成）の前端と後端までの距離の情報を別途保持しておき、これを加えることで前端と後端のキロ程を求めればよい。
【００３０】
更に、こうしたキロ程まで分かる位置の計測を繰り返して実行することで、車両の移動を追跡することができるので、車両速度の計測に用いることもできる。例えば、１秒おきに計測すれば、その間の移動距離を３６００倍することで、その１秒間の平均時速を求めることができる。尚、車両速度の計測については、車両の位置を線路区間で求めた場合でも大凡の速度を求めることができる。
【００３１】
以上のように、実施の形態３の車両位置検知装置によれば、線路配置情報としてキロ程情報を有し、制御装置は、車両の線路上の位置をキロ程で求めるようにしたので、車両の現在位置をより正確に求めることができる。
【００３２】
また、実施の形態３の車両位置検知装置によれば、制御装置は、車両の線路上の位置を求める処理を、時間的に異なる複数回に渡って行い、複数回の結果の差分から車両の移動速度を求めるようにしたので、車両の現在の速度を求めることができる。
【００３３】
実施の形態４．
図８は、実施の形態４の車両位置検知装置を示す説明図である。
図８は、１本の線路が複数の番線に分かれていくような場所において、その分岐点付近に地上通信装置１を設置した構成を示している。実際の地上通信装置１は、レールの間の車両と抵触しない位置に設置しても良いし、線路の脇の十分近いところに設置しても良いし、線路の上に橋渡ししてある支持物に設置しても良い。こうした分岐地点付近には多くの場合信号機が設置されているため、こうした信号機の支持柱に取り付ける方法もある。
【００３４】
本発明の車両位置検知装置では、距離や方位角を測定するに際して、通信装置同士の間が直接見通せる位置にあることが必要である。間に障害物があると、正しく測定することができない。車両基地のように複数の車両５ａ，５ｂが並んで停車する場所では、間に入った車両との見通し通信を確保するためには通信装置の配置に工夫が必要となる。線路の分岐地点付近に地上通信装置１を配置すると、横に並んだ車両５ａ，５ｂによる障害を受けることなく直接見通しで通信を行うことができる。また、架線柱のようなその他の障害物についても、少なくとも線路の建築限界範囲内には障害物がないことが保証されており、線路の分岐地点から一定の範囲内では見通しの通信を確保することができる。即ち、本実施の形態では、地上通信装置１を複数の番線の分岐地点近傍でかつ、各番線全体を電波で見通すことができる位置に設置する。このような構成により、地上通信装置１と車上通信装置２との無線通信６を確実に行うことができる。
【００３５】
更に、無線通信による距離の測定誤差は搭載している時計の精度に大きく依存しており、誤差を十分小さくすることが困難な場合もある。図８の配置によれば、距離の精度が不十分でも、方位角の精度が確保できればどの番線に車両５ａ（５ｂ）が進入したかについて知ることができるという利点がある。
【００３６】
図８のような線路配置の場所では、現代の鉄道において広く用いられている位置検知技術である軌道回路を用いる方式では、線路別に軌道回路を設置する必要がある。また転轍器の安全な制御のために分岐器部分に別な軌道回路を設置することから、多数の地上設備を必要としている。こうした場所において本実施の形態の構成を適用すると、多数の地上設備を少数の通信装置に置き換えることができて費用を削減することができる。
【００３７】
以上のように、実施の形態４の車両位置検知装置によれば、地上通信装置は、複数の番線の分岐地点近傍でかつ各番線全体を電波で見通すことができる位置に設置するようにしたので、角度情報でどの番線に車両が位置しているかを確実に求めることができる。
【００３８】
実施の形態５．
上記各実施の形態では、地上通信装置１を単数設置した例であるが、地上通信装置１を複数設置してもよく、これら地上通信装置１と車上通信装置２との間で位置測定を行えば、複数の位置測定結果の合成からより高い精度で位置を求めることができる。実施の形態５は、このように地上通信装置１を複数設置した例である。
【００３９】
図９は、地上通信装置と情報取得部をそれぞれ３つ（地上通信装置１ａ，１ｂ，１ｃと、情報取得部７ａ，７ｂ，７ｃ）設置して、通信回線８で互いに結び、これらから車両５の位置を計測した例を示す。ここで、地上通信装置１ａ、地上通信装置１ｂ、地上通信装置１ｃのそれぞれから車両５の位置を計測する原理は実施の形態１と同様である。こうして計測した情報を、通信回線８を通じてどれか１つの地上通信装置に集約して統計的な計算を行うことで、単独の地上通信装置１から計測した場合に比べて高い精度で車両５の位置を計測することができる。即ち、図示省略した制御装置は、各情報取得部７ａ，７ｂ，７ｃにより求めた車上通信装置（図示省略）への距離と方位角の情報を合成し、車両５の線路上の位置を求める。
【００４０】
尚、通信回線８を通じて伝送される情報は、無線通信による位置計測のための測定値そのものでもよいし、そこから計算した地上通信装置から見た車両５の相対位置の情報でもよいし、それを線路上に同定した情報でもよい。統計処理の方法に応じて都合の良い方法を選択することができる。また通信回線８は有線でもよいし、無線でもよい。また、測定結果を地上通信装置１ａ，１ｂ，１ｃのどれかではなく、車上に送信して、そこで統計処理を行ってもよい。
【００４１】
また、車上側に電波の到来方向を測定可能なアンテナと情報取得部７を設け、情報取得部７から複数の地上通信装置１ａ，１ｂ，１ｃに対してそれぞれの距離と方位角を測定するようにしてもよく、このような例を次に説明する。
図１０は、地上通信装置を３つ（地上通信装置１ａ，１ｂ，１ｃ）設置して、これらの位置を車両５に設置された情報取得部７から計測した例を示す説明図である。尚、車両５側の車上通信装置についてはその図示を省略している。
この例では、地上通信装置１ａ、地上通信装置１ｂ、地上通信装置１ｃに対して車両５の情報取得部７からそれぞれの地上通信装置１ａ，１ｂ，１ｃへの距離と方位角を測定する。そして、図示省略した制御装置は、記憶装置（これについても図示は省略している）に保持されているそれぞれの地上通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの位置情報を元に自車の位置を同定し、この情報を統計処理して精度を高めている。
【００４２】
以上のように、実施の形態５の車両位置検知装置によれば、地上通信装置と情報取得部とを複数設置し、制御装置は、各情報取得部により求めた車上通信装置への距離と方位角の情報を合成し、車両の線路上の位置を求めるようにしたので、車両位置の測定精度を向上させることができる。
【００４３】
また、実施の形態５の車両位置検知装置によれば、地上通信装置を複数設置し、情報取得部は、複数の地上通信装置への距離と方位角を求め、制御装置は、情報取得部で求めた複数の地上通信装置への距離と方位角と、各地上通信装置の位置情報とに基づいて、車両の線路上の位置を求めるようにしたので、特に地上通信装置として特別な構成を必要とせずに、車両位置の測定精度を向上させることができる。
【００４４】
尚、上記実施の形態３で説明したキロ程に基づいて車両の位置をキロ程の情報として求めることや車両速度の計測については、実施の形態４や実施の形態５の構成に対して適用してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ  地上通信装置、２  車上通信装置、３  制御装置、４  記憶装置、５，５ａ，５ｂ  車両、６  無線通信、７，７ａ，７ｂ，７ｃ  情報取得部、８  通信回線、１００  線路配置情報。
【図１】
2010269620.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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